Расходомер

(51) ОСУДАРСТВЕННОЕ ЕДОМСТВО СССР ГОСПАТЕНТ СССР НТНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К Т Изобретение относитс ной технике и может быть различных отраслях народно измерения расхода с повыш и малыми потерями энерги мерения,Целью изобр я ние точности изм я На чертеже пр вл рез заявляемого р омя к измерительиспользовано в го хозяйства для енной точностью и на процесс из является повышерасхода, ен продольный разера.(71) Малое государственное предприятие ".Арсен"(73) Малое государственное предприятие "Арсен"(56) Кремлевский П.П, Расходомеры, М-Л,: Машгиз, 1963, с.7, фиг.1.Авторское свидетельство СССР йг 1530913, кл. 6 01 Р 1/44, 1989.(57) Использование: в различных отраслях народного хозяйства для измерения расхода с повышенной точностью и малыми потерями энергии на процесс измерения. Сущность изобретения: рэсходомер содержит трубку Вентури, состоящую из конфузора 1; горловины 2 и диффузора 3, обтекаемое тело, выполненное из трех элементов: входной сужающейся части 4, размещенной в пределах конфузора, цилиндра 5, диаметр которого определяется степенью сужения потока в горловине 2 трубы Вентури, а длина равна длине горловины и сходящейся части - выходного конуса 6, закрепленного к диффузору 3 консольно с помощью двух горизонтальных или вертикальных пластинчатых опор, Обтекаемое тело установлено коаксиально с зазором 8 в горловине 2, в средней части которой соосно расположена шайба 9, до и после которой, в пределах горловины 2, расположены импульсные трубки 10 и 11, Таким образом, шайба 11, цилиндрическая часть обтекаемого тела - цилиндр 5 размещены относительно горловины соосно с зазором 8, В свою очередь цилиндр 5 относительно калиброванного отверстия 12 выполнен также с кольцевым зазором 13, Шайба 9 может быть выполнена 3 заодно с горловиной 2 трубы Вентури или раздельно от горловины 2. В последнем случае она жестко присоединяется к внутренней поверхности горловины 2. например, с помощью винтовых фиксаторов, В горловине 2 трубы Вентури может быть установлена сдвоенная диафрагма или ряд последовательных диафрагм. 3 з,п. ф-лы, 1 ил.вай ОО Он содержит трубу Вентури, состоящую из конфузора 1, горловины 2 и диффузора 3, обтекаемое тело, выполненное из трех элементов: входной суживающейся части 4, распо ложенной в пределах конфузора 1, цилиндра, 5, длина которого равна длине горловины 2, а диаметр задается степенью сужения потока в горловине 2 и выходного конуса 6, закрепленного к диффузору 3 консольно с помощью нескольких радиальных заостренных пла-.стинчатых опор 7. Обтекаемое тело установлено в горловине 2 коаксиально с зазором8. В средней части горловины 2 размещенарасходомерная шайба 9, дои после которой,в пределах. горловины 2 расположены импульсные трубки: одна 10 до шайбы 9, а другая11 после нее, В свою очередь через калиброванное отверстие 12 расходомерной шайбы 9соосно с кольцевым зазором 13 проходитцилиндр 5 обтекаемого тела, Расходомерная шайба может быть выполнена заодно сгорловиной 2, либо могут быть выполненыраздельно друг от друга, В последнем случае расходомерная шайба 9 плотно и жесткозакрепляется к боковой поверхности горловины 2 по периметру, В горловине 2 могутбыть установлены различные расходомерные устройсгва первого поколения, такиекак расходомерйые шайбы стандартного гипа, нестандартного типа, сдвоенные диафрагмы, ряд последовательно расположенныхшайб и даже сопла. При устайовке в горловине 2 ряда последовательйо установлейныхшайб импульсные трубки 10 и 11 размещают-ся до первой и за последней шайбами ряда. 25На обтекаемом. теле в пределах цилиндра 5на его боковой поверхности выполнена шероховатость; что увеличивает коэффициенттрения между боковой поверхностью обтекателя и омывающей эту поверхность средой в центральной зоне горловины 2, чтоспособствует увеличению скорости в пери ферийной части горловины 2,Заявляемый расходомер работает следующим образом,:35Поток среды поступающий в конфузор 1трубыВентури,испытывает сжатие со сторо-ны конфузора 1 и Со стороны суживающейсячасти 4 обтекаемого тела, что ускоряет протеканйе, потока среды через горловину 2, где 40находиТся цилиндр 5 и диффузор 3 с.выходным конусом 6 обтекателя, В диффузоре 3поток среды рассекается при прохождениинескольких радиальных пластинчатых опор 7,с помощью которых консольно и соосно гор Ьловине 2 с кольцевым зазором 8 закрепленообтекаемое тело, Этот поток среды протека ет Через кольцевой зазор 13, имеющийсямежду цилиндром 5 обтекателя и. калиброванным отверстием 12 расходомерной шай- "0бы 9, Замер перепада давлений Ь 6осуществляется измерительным прибором,например манометром на чертеже он непоказан), который подключен к импульсйымтрубкам 11 и 10. Вместо расходомерной шайбы 9 могут быть установлейй и другйе расхо-домерные устройства, в частности рядпоследовательно размещенных шайб и дажесопла. Эта позволяет обьединйть в одномустройстве ряд разрозненно существующих расходомерных устройств первого поколения, которые полностью себя исчерпали с точки зрения измерения расхода и раскрывают свой потенциал вновь в комбинированной компоновке, делая их, с одной стороны, более универсальными, а с другой, - повы-. шая диапазон использования, с точки зрения реализации перепадов ЬЬ давления. В случае расположения на боковой поверхности цилиндра 5 обтекателя шероховатости при омывании потоком среды на ней обра-. зуются поперечно направленные вихри среды, которые в условиях движения в горловине 2 приводят к поперечному поджатию потока Среды в области расположения до и после расходомерной шайбы 9 в горловине 2. Это и позволяет осуществить плавное безвихревоеизменение параметров йотока среды при его прохождении через кольцевой зазор 13 расходомерной шайбы 9 в горловине 2 трубы Вентури, Последнее позволяет осуществить дальнейшее снижение непроизводительных затрат эйергии при измерении расхода в комбинированном расходомере с шайбой и трубой Вентури, Следует подчеркнуть, что в таком комбинированном расходомере создаются высокие перепады давлений, чему во многом способствуют установленные в нем расходомерные шайбы 9, с одной стороны, а с другой, - осуществляется плавный характер истечения высокоскоростного потока на выходе из расходомерной шайбы 9; чему способствует наличие трубы Вентури, обтекаемого тела и выполнение шероховатости на боковой поверхности его цилиндра 5, Таким путем в расходомере повышается абсолютная величина замеряемого перепада давлений Ьл и одновременно обеспечивается плавное течение потока на всем участке его движения в трубе Вентури. Этот перепаддавлений Ь и далее воспроизводится прибором, в частности, манометром (на чертеже он не показан), Этот перепад давлений Ьи далее связан с величиной расхода квадратичной зависимостью следующего вида:0 =КЕГЛЬ где К - козффициент, определяемый конкретными относительными размерами суженного устройства и размерами расходомерной шайбы 9,Величина К может быть определена на основе расчета и уточнена при тарировке расходомера, В заявляемом расходомере в зависимости от вязкости среды, степени загрязнения, скорости потока в реальных условиях может быть осуществлена та или инаясхема замера расхода среды по сравнению ловине 2 трубы Вентури в комбинации вмес прототипом, сто расходомерной шайбы 9 могут быть усТехнико-экономические преимущества та новл е н ы различные расходомерн ыезаявляемого. расходомера в сравнении с устройства, в частности нестандартные расхопрототипомидругимиизвестнымирешени домерные шайбы, сдвоенные диафрагмы, соями состоят в следующем: пла, а также ряд последовательно установленныхповышение точности измерения расхо- шайб 9 и т.д., что с одной стороны повышаетда за счет того, что импульсные трубки 10 и диапазон измерения, а с другой стороны11 расположены в одной области, где каче- создает условия для использования проство среды относится к одному состоянию, 10 стейших расходомерных устройств, исчеримеющемуся у среды в прямолинейном ка- павших свои воэможности дальнейшегонале горловины 2. Кроме того, в комбинации совершенствования,расходомерная шайба 9 - труба Вентурипервая повышает величину сигнала перепа- . . Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я. да давленйя ЬЬ, а вторая повышает плавность течения средй без потерь, что снижает . 1. Расходомер, содержащий трубу Вен. знергетйческие затраты, непроизводительно . тури, состоящую из конфузора, горловины изатрачивавшиеся райее в процессе йзмере- диффузора, обтекаемое тело, установленноения расхода, Этому же способствует обтека- в ней коаксиально с зазором и выполненноеемоетело, на цилиндребкоторого выполнена 20 в виде входной суживающейся части, распошероховатость, Все это в комплексе позволя- ложенной в пределах конфузора, цилиндра,етповыситьперепаддавлений ЬЬдобольших длина которого райна длине горловины, изначений, чемэтодостижймодля расходомерных выходного конуса, закрепленного к диффу-.шайб 9.. зору консольно с помощью нескольких раУвеличение нечувствительности комби диальных заостренных пластинчатых опор,нированного расходомера к скорости набе- а также импульсные трубки, о т л и ч а ю щ игаемого.потбка достигается наличйем в нем й с я тем, что, с целью повышения точности.расходомерной шайбы 9, обтекаемого тела, измерения расхода, он снабжен шайбой, развытесняющего йрй измерении расхода цен- мещенной коаксиально с зазором относитель.тральную балластную зону потока среды и 30 но цилиндрической части обтекаемого тела вперераспределяющую поток от центра к пе- горловине трубы Вентури, при этом импуль.:риферии, исключающего вихреобразованиесные трубки расположены на боковой поиз режима течения потока на всем протяже- . верхности горловины до и после шайбы," нии расходомера, Все это ведетк усилению . 2. Расходомерпо п.1,отл и ча ю щи йсигнала на всем протяжении расходомера. 35 с я тем, что в горловине трубы ВентуриЭтому же способствует шероховатость, вы- расположены сопла.пблненная на боковой поверхности цилинд-, 3. Расходомер по пп.1 и 2, о т л и ч а ю- .ра 5 обтекаемого тела, При этом повышается щ и й с я тем, что горловина трубы Вентуринапор ЬЬ, снижаются непроизводитель- выполнена в виде ряда последовательноные затраты энергии в процессе измерения 40 расположенных шайб,расхода в расходомере комбинированного 4. Расходо.4 ерпопп.1-3,отл ичаю щитипа; . . . . й с.я тем, что на боковой поверхности циПовышение универсальности использо- линдрической части обтекателя выполненавайия расходомера-за счет того, что в.гор- шероховатость в виде насечки,